先进制造技术-10数控机床.ppt

* 数控机床概论 * 4. 可编程控制器(PLC) 数控设备用可编程控制器主要完成数控设备的各种执行机构的逻辑顺序控制，即用PLC程序代替用继电器控制线路，实现数控设备的辅助功能、主轴转速功能、刀具功能的译码和控制。 数控设备用PLC有内装型和独立型两种。内装型PLC从属于CNC装置，PLC硬件电路可与CNC装置其它电路制作在同一块印刷板上，也可以作成独立的电路板。独立型PLC独立CNC装置，本身具有完备的硬、软件功能，可以独立完成所规定的控制任务。 数控机床的计算机数控系统 * 数控机床概论 * 5.伺服系统 伺服系统包括驱动部分和执行机构两大部分。伺服系统主要指数控设备的主轴驱动和进给驱动，是CNC系统的执行部分。伺服系统的作用是把来自CNC装置的各种指令（脉冲信号），转换成数控设备移动部件的运动。 在数控机床的伺服驱动机构中，常用的驱动元件有功率步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机，后二者都带有感应同步器、编码器等位置检测元件。 数控机床的计算机数控系统 * 数控机床概论 * CNC系统的主要工作过程 1. 正常工作前的准备工作 在接通电源后，CNC装置将对数控系统及数控机床的各组成部分的工作状态进行检查和诊断，并设置初始状态。 2. 零件加工控制信息的输入 CNC系统具备了正常工作条件后，开始输入零件加工程序、刀具长度补偿数值、刀具半径补偿数值以及工件坐标系原点相对机床原点的坐标值。 3. 数控加工程序的译码和预处理 加工控制信息输入后，启动加工运行，此时CNC装置在系统控制程序的作用下，对数控程序进行预处理，即进行译码和预计算（刀补计算、坐标变换等）。 * 数控机床概论 * 4. 插补计算 一个程序段的加工控制信息预处理完毕后进行插补处理。所谓“插补”就是指在一条已知起点和终点的曲线上进行数据点的密化。 插补的任务就是根据进给速度的要求，在一段零件轮廓的起点和终点之间，计算出若干个中间点，分别向各个坐标轴发出方向、大小和速度都确定的运动序列指令。 CNC系统的主要工作过程 * 数控机床概论 * 5. 位置控制 各个坐标轴的伺服系统将插补结果作为各个坐标轴位置调节器的指令值，机床上位置检测元件测得的位移作为实际位置值。位置调节器将两者进行比较，经过调节，输出相应的位置和速度控制信号，控制各轴伺服系统驱动机床坐标轴运动。通过各个坐标轴运动的合成，产生数控加工程序所要求的工件轮廓尺寸。 CNC系统的主要工作过程 * 特点与用途】 ●采用传统单柱定梁数控立车布局模式，可完成内外圆柱面，内外圆锥面、平面及曲面加工。还可进行切槽、切断、钻孔、扩孔及铰孔等加工； ● 采用电动转位刀架； ● 主电机采用直齿轮传动，主轴轴承采用进口精密轴承，并采用油脂润滑； ● 油缸控制高低档变速方式； ● X、Z轴采用铸铁淬硬贴塑矩形导轨副； ● 伺服电机通过一级同步齿形带减速再驱动滚珠丝杠； ● 主要大件采用稠筋布置，抗震性好，整机刚性高； ● 人机对话，中英文双语言切换，轨迹显示，故障自诊断，自动报警，带软驱输入； ● 运行可靠，精度稳定，具有良好的性能价格比。 数控机床概论 * 数控机床概论 * 数控机床的概念 数控机床就是将过去所需的各种操作（如主轴变速、工件夹紧与放松、进退刀、启动与停止、刀具选择、切削液的供停乃至工件找正、刀具测量等）和步骤，以及刀具和工件之间的相对位移量都由数控代码来表示，通过控制介质（如：磁盘、接口、网络）将数控信息送入机床的控制系统。 数控机床与普通机床的显著区别在于：当加工对象改变时除了重新装夹工件和更换刀具外，仅需更换加工程序，不需对机床作任何调整。 * 数控机床概论 * 数控机床的发展史 1952年美国的Parsons公司与MIT联合制造了世界上第一台三坐标数控铣床。 1956年美国的帕克工具公司——数控转塔冲床 1958年美国KT公司——MC 1978年出现了以加工中心为主体＋可换工作台＋监控检验装置的FMC 我国1958年开始研制数控机床 * 数控机床概论 * 数控机床的优点 柔性好 功能强 可靠性高 效率高 经济性好 减轻劳动强度、改善劳动条件 有利于生产管理现代化 * 数控机床概论 * 数控机床的分类 一、按控制系统的特点分 1、点位控制数控机床（钻、镗、冲） 2、直线控制数控机床 不仅具有准确的定位功能，而且要求从一点到另一点之间按直线运动，并能控制运动速度。如NC镗铣床、车床。 3、轮廓控制数控机床 具有良好的轮廓控制功能，可 以加工具有曲线或曲面的零件。 如两轴以上的数控铣、MC等。